1959年美国展示了安装泵喷射推进系统的军舰
除了在军事领域的用途,在民用船舶领域同样有一定的应用价值。例如,对舒适度要求高的高速客船就可以通过泵喷推进器来减少振动和噪声以提高舒适度。
民用泵喷船的研究
泵喷推进器的前置导轮和后置导轮在简要了解了泵喷推进器的结构和原理以后,咱们接着着重聊一聊它的导轮。导轮也称定子,是泵喷推进器(外悬式轴流泵喷水推进器)重要的组成部分,它的作用是改善推进器的水动力性能,以及对推进器或轴的支撑。一般来说,泵喷推进器的导轮可分为:前置导轮和后置导轮两种形式,而各自又有一定的差异。
泵喷推进器的导轮
前置导轮
前置导轮是安装在叶轮进口前的机翼式的圆截面叶片。它的功能是能使进入主叶轮的水流产生速度环量,该环量在叶轮进口引起同向预旋,可以理解为前置叶轮给予了进口水流一定的能量,因此导轮能分担主叶轮一定的负荷。另外,前置导轮还能为叶轮进口提供均匀的流速,以避免进口流态不稳定对叶轮造成的干扰,而引起叶轮震动和效率低下。因此,前置导轮能有效降低泵喷推进器的空化现象,减少振动和噪音。
螺旋桨的空化
后置导轮
后置导轮是安装在叶轮出口后的机翼式的圆截面叶片。它的主要功能是矫正叶轮出口处流体的运动。经过叶轮加速后的流体除了向后运动,还有一个以叶轮轴心为中心的旋转运动,这种流体的旋转运动,能使潜艇有一个倾倒力矩;除此之外,这种旋转运动还会额外消耗掉推进器的一部分功,所以这种运动是有害的。而后置导轮就像一个具有流体导流功能的装置,它能使流体的旋转运转换成向后的运动。这样除了能提高泵喷推进器的效率,消除倾倒力矩,还能减小推进器的尾迹。